电路原理 二端口网络(1)PPT课件
合集下载
电路原理课件13二端口网络参数和方程
Y22 Y12Y21 - Y11Y22 Y11 1 T11 = - ，T12 = - ，T21 = ，T22 = Y21 Y21 Y21 Y21
其矩阵形式为
U 1 T11 T12 U 2 = 注意负号 T T I I 22 1 21 2 T11 T12 T= 称为T 参数矩阵 T T 21 22 返回 上页
I1 U2
转移导纳
U1 = 0
I1
线性 无源
I2
+
I2 Y22 = U2
路情况下通过计算或测试求得，所以又称 为短路导纳(short admittance)参数。
返回 上页 下页
二端口网络 例2 求Y 参数。 Yb I1 +
解：
I2
+
-Yb Ya + Yb Y = Y Y + Y b b c
四个端口变量之间存在着反映二端口网络特性的约束方程。 任取两个作自变量(激励)，两个作因变量(响应)，可得6组方程，
即可用6套参数描述二端口网络。
返回 上页 下页
二端口网络 二、Y参数(admittance parameters)和方程 右图所示电路， I1、I 2、U1、U 2 的参 考方向如图所示。有：
U1
-
Zb
U2
-
Za + Zb 则 Z = r + Zb
返回 上页 下页
二端口网络 例6：图示电路，已知R = 3Ω，L1 = L2 = 3Ω，
M = 1Ω，求二端口网络的
Z参数。 解：在二个端口分别加电压源
I1
jωL1 jωM
R
I2
+
U1
+
清华考研_电路原理课件_第16章__二端口网络
清华大学电路原理电子课件江辑光版参考教材：《电路原理》（第2版）清华大学出版社，2007年3月江辑光刘秀成《电路原理》清华大学出版社，2007年3月于歆杰朱桂萍陆文娟《电路》（第5版）高等教育出版社，2006年5月邱关源罗先觉本章重点 16.1二端口概述 16.2二端口的参数和方程 16.3二端口的等效电路 16.4二端口的联接二端口的特性阻抗和传播常数 16.5 二端口的特性阻抗和传播常数 16.6二端口的转移函数 16.7回转器和负阻抗变换器第16章二端口网络本章重点16.1二端口概述16.2二端口的参数和方程16.3二端口的等效电路16.4二端口的联接 16.516.6二端口的转移函数16.7回转器和负阻抗变换器本章重点.16.1二端口概述二端网络（two-terminal network ）+u S _PAR四端网络（four-terminal network ）n :1R理想变压器CC滤波器电路iii1i1 线性RLCM受控源i2i2三、二端口与四端网络i1 i2 i1 i2i1二端口i2 i1i2具有公共端的二端口i2i1 i3i4四端网络例+ u1 –112i1i1332ii12Ri22442i2i2222+u2-1-12，2-2 2是二端口。
3-3 2，4-4 2不是二端口，是四端网络。
因为i12 = i1 i ⎺ i1i22 = i2 + i ⎺ i2不满足端口条件i1i 线性RLCM受控源i2i216.2 二端口的参数和方程I1I 1 2I II1♠♥I 2=Y 21U 1+Y 22U 2+Y 12=U 1=0= Y b=Y b +Y c例1求图示二端口的Y 参数。
I 1Y bI 2解♣♠ I 1 = Y 11U 1 + Y 12U 2 ♦+ U 1 -Y aY c+ U 2 -I 1+U 1-U 1 = 0Y b Y a Y cI 1 Y bY a Y cY 12 = Y 21 = Y bI 2Y 11 = U 2=0 = Y a + Yb U 2 = 0I 2互易二端口U1U2U 2 = 0I1I例I12& 10& I2思路1:+U15& 10& +电阻网络，互易Y12 = Y21-电路结构左右不对称-Y11 =12 + 5 // 10=316S思路2:Y– 等效变换Y22 =110 //(10 + 2 // 5)=316SI1 2& I2对称二端口（电气对称）+ U1 - 2& 4&2&+-电路结构左右对称♠♥I 2=Y 21U 1+Y 22U 2♠例2求所示电路的Y 参数。
电路课件-二端口网络
單口網路[圖(a)]只有一個端口電壓和一個 端口電流。無源單口網路，其端口特性可用 聯繫u-i關係的一個方程 u=Roi 或i=Gou來描 述。
二端口網路[圖(b)]有兩個端口電壓u1、u2和 兩個端口電流i1、i2。端口特性可用其中任意 兩個變數列寫的兩個方程來描述，共有六種 不同的表達形式。
通常，只討論不含獨立電源、初始儲能 為零的線性二端口網路，現分別介紹它 們的運算式。
+
U 2
－
上述等效電路適合任意線性二端口網路。
同樣地，由Y參數方程：
I1 Y11U1 Y12U 2 I2 Y21U1 Y22U 2
可構成如下圖所示的含兩個受控源的等效 電路：
I1
+
U1 Y11
－
Y12U 2
Y21U1
I2
Y22 U+2
－
如果將Y參數方程改變一下，可得：
I1 (Y11 Y12 )U1 Y12 (U1 U 2 ) I2 (Y21 Y12 )U1 (Y22 Y12 )U 2 Y12 (U 2 U1)
Z11
U 1 I1
I2 0
為輸出端口開路時的輸入阻抗。
Z12
U 1 I2
I1 0
為輸入端口開路時的轉移阻抗。
Z 21
U 2 I1
I2 0
為輸出端口開路時的轉移阻抗。
Z 22
U 2 I2
I1 0
為輸入端口開路時的輸出阻抗。
由於Z參數均具有阻抗量綱，且又是在輸入或 輸出端口開路時確定，因此Z參數又稱為開路 阻抗參數。
11 二端口網路
11-1 二端口網路 11-2 二端口網路的方程與參數 11-3 二端口網路的等效電路 11-5 二端口網路的連接
电路课件 电路16 二端口网络
12
16-2 二端口的方程和参数
Z参数计算或试验测量 (1)
设2-2’开路，即 由式(16-2)得：
只在1-1’施加电流源
图16-5(a)。
• Z11称2-2’开路时1-1’开路输入阻抗，Z21称2-2’开路 时 2-2’与1-1’间开路转移阻抗。
2019年2月3日星期日 第十六章 二端口网络
13
17
16-2 二端口的方程和参数
Z和Y参数及其他形式的参数
Y参数和Z参数都可用来描述二端口的端口外特性。 如一个二端口Y参数确定，一般可用式16-3求Z参数。反 之亦然(参阅表16-1)。 但许多工程实际问题中，希望找到一个端口电流、电压 与另一端口电流、电压间直接关系。如：放大器、滤波 器输入和输出间关系；传输线始端和终端间关系。 另外，有些二端口并不同时存在阻抗矩阵和导纳矩阵表 达式；或者既无阻抗矩阵表达式，又无导纳矩阵表达式。 如理想变压器属这类二端口。 意味着某些二端口宜用除Z和Y参数以外其他形式的参数 描述其端口外特性。
2019年2月3日星期日 第十六章 二端口网络
5
16-2 二端口的方程和参数
图16-2线性二端口。按正弦稳态情况考虑，用相量法 （可用运算法）。端口 1-1’ 和 2-2’ 处电流、电压相量 参考方向如图。设两端口电压 和 已知，可用替代定 理把两端口电压 和 看作外施独立电压源。根据叠 加定理， 和 分别等于各独立电压源单独作用时产生 电流之和，即
2019年2月3日星期日 第十六章 二端口网络
27
16-3 二端口的等效电路
给定二端口Z参数，确定等效T形电路
如给定二端口 Z 参数，确定等效 T 形电路 [ 图 16-8(a)] 中 Z1、Z2、Z3值，先写出T形电路回路电流方程 Z参数表示的网络方程式(16-2)中，由于Z12=Z21，将式 (16-2)改写为
电路课件 电路16 二端口网络
另外，有些二端口并不同时存在阻抗矩阵和导纳矩阵表 达式；或者既无阻抗矩阵表达式，又无导纳矩阵表达式。 如理想变压器属这类二端口。
意味着某些二端口宜用除Z和Y参数以外其他形式的参数 描述其端口外特性。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 18
16-2 二端口的方程和参数
二端口一般参数、传输参数、T参数或A参数 -1
• 由3个阻抗(或导纳)组成二端口只有两种形式，即T形、
Π型电路(图16-8a、b)。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 27
16-3 二端口的等效电路
给定二端口Z参数，确定等效T形电路
如给定二端口Z参数，确定等效T形电路[图16-8(a)]中 Z1、Z2、Z3值，先写出T形电路回路电流方程
第十六章 二端口网络 12
16-2 二端口的方程和参数
Z参数计算或试验测量 (1)
设2-2’开路，即 由式(16-2)得：
只在1-1’施加电流源 图16-5(a)。
• Z11称2-2’开路时1-1’开路输入阻抗，Z21称2-2’开路时 2-2’与1-1’间开路转移阻抗。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 13
把1-1’短路，2-2’外施电压 则可得： Y12＝-Yb Y22＝Yb+Yc
2019/9/19
第十六章 二端口网络 10
对称的二端口 16-2 二端口的方程和参数
由 性该R、例L可(M见)、，CY元12＝件Y构21成。任根何据无互源易二定端理口不，难Y证12＝明Y，21线总 成立。对任何一个无源线性二端口，只要3个独立参 数足以表征性能。
Y11表示2-2’短路时，1-1’处输入导纳或驱动点导纳； Y21 表 示 2-2’ 短 路 时 ， 2-2’ 与 1-1’ 间 转 移 导 纳 ， 因 Y21 是 与 的比值，表示一个端口电流与另一个端口电压间关 系。
意味着某些二端口宜用除Z和Y参数以外其他形式的参数 描述其端口外特性。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 18
16-2 二端口的方程和参数
二端口一般参数、传输参数、T参数或A参数 -1
• 由3个阻抗(或导纳)组成二端口只有两种形式，即T形、
Π型电路(图16-8a、b)。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 27
16-3 二端口的等效电路
给定二端口Z参数，确定等效T形电路
如给定二端口Z参数，确定等效T形电路[图16-8(a)]中 Z1、Z2、Z3值，先写出T形电路回路电流方程
第十六章 二端口网络 12
16-2 二端口的方程和参数
Z参数计算或试验测量 (1)
设2-2’开路，即 由式(16-2)得：
只在1-1’施加电流源 图16-5(a)。
• Z11称2-2’开路时1-1’开路输入阻抗，Z21称2-2’开路时 2-2’与1-1’间开路转移阻抗。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 13
把1-1’短路，2-2’外施电压 则可得： Y12＝-Yb Y22＝Yb+Yc
2019/9/19
第十六章 二端口网络 10
对称的二端口 16-2 二端口的方程和参数
由 性该R、例L可(M见)、，CY元12＝件Y构21成。任根何据无互源易二定端理口不，难Y证12＝明Y，21线总 成立。对任何一个无源线性二端口，只要3个独立参 数足以表征性能。
Y11表示2-2’短路时，1-1’处输入导纳或驱动点导纳； Y21 表 示 2-2’ 短 路 时 ， 2-2’ 与 1-1’ 间 转 移 导 纳 ， 因 Y21 是 与 的比值，表示一个端口电流与另一个端口电压间关 系。
电路基础分析课件15二端口网络
电路设计和分析
二端口网络用于电路设计和分析，如 负反馈电路、差分放大器等。
在电力电子中的应用
电力转换和控制
在电力电子中，二端口网络用于电力转换和控制，如逆变器、整流器等。
电机控制和驱动
二端口网络用于Hale Waihona Puke 机控制和驱动，如变频器、伺服控制器等。
THANKS
感谢观看
04
CATALOGUE
二端口网络的网络分析
散射参数
定义
散射参数（Scattering Parameters）也称为S参数，用 于描述二端口网络输入端口和输 出端口之间的信号散射关系。
描述内容
S参数描述了当一个端口接收到 信号时，另一个端口如何响应，
包括幅度和相位信息。
重要性
S参数是二端口网络分析的重要 工具，广泛应用于微波、通信、
电路基础分析课件15二 端口网络
CATALOGUE
目 录
• 二端口网络概述 • 二端口网络的等效电路 • 二端口网络的连接 • 二端口网络的网络分析 • 二端口网络的应用
01
CATALOGUE
二端口网络概述
定义与分类
定义
二端口网络是指具有两个端口的电路网络，通常由电阻、电容、电感等元件组 成。
级联连接
总结词
两个二端口网络在电路中以级联的方式连接，它们共享输入和输出端，形成一个更复杂的网络结构。
详细描述
在级联连接中，一个二端口的输出端连接到另一个二端口的输入端，形成一个连续的电路路径。这种 连接方式可以构建更复杂的电路结构，实现更丰富的功能。级联连接时需要注意信号的匹配和阻抗的 连续性，以避免信号失真和反射。
在并联连接中，两个二端口的输入端和输出端分别相连，共享相同的电压源。每 个二端口网络独立处理电流，不受其他网络影响。这种连接方式常用于需要增加 元件数量或提高系统容错能力的电路中。
二端口网络用于电路设计和分析，如 负反馈电路、差分放大器等。
在电力电子中的应用
电力转换和控制
在电力电子中，二端口网络用于电力转换和控制，如逆变器、整流器等。
电机控制和驱动
二端口网络用于Hale Waihona Puke 机控制和驱动，如变频器、伺服控制器等。
THANKS
感谢观看
04
CATALOGUE
二端口网络的网络分析
散射参数
定义
散射参数（Scattering Parameters）也称为S参数，用 于描述二端口网络输入端口和输 出端口之间的信号散射关系。
描述内容
S参数描述了当一个端口接收到 信号时，另一个端口如何响应，
包括幅度和相位信息。
重要性
S参数是二端口网络分析的重要 工具，广泛应用于微波、通信、
电路基础分析课件15二 端口网络
CATALOGUE
目 录
• 二端口网络概述 • 二端口网络的等效电路 • 二端口网络的连接 • 二端口网络的网络分析 • 二端口网络的应用
01
CATALOGUE
二端口网络概述
定义与分类
定义
二端口网络是指具有两个端口的电路网络，通常由电阻、电容、电感等元件组 成。
级联连接
总结词
两个二端口网络在电路中以级联的方式连接，它们共享输入和输出端，形成一个更复杂的网络结构。
详细描述
在级联连接中，一个二端口的输出端连接到另一个二端口的输入端，形成一个连续的电路路径。这种 连接方式可以构建更复杂的电路结构，实现更丰富的功能。级联连接时需要注意信号的匹配和阻抗的 连续性，以避免信号失真和反射。
在并联连接中，两个二端口的输入端和输出端分别相连，共享相同的电压源。每 个二端口网络独立处理电流，不受其他网络影响。这种连接方式常用于需要增加 元件数量或提高系统容错能力的电路中。
二端口网络精彩分析课件
,
汇报人：
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
定义：二端口网络是一种线性 网络，其输入和输出端口之间 存在线性关系
二端口网络：由两个端口组成 的网络，可以描述为两个端口 之间的相互关系
分类：二端口网络可以分为无 源二端口网络和有源二端口网
络
无源二端口网络：由电阻、电 容、电感等无源元件组成的二
端口网络
有源二端口网络：由晶体管、 集成电路等有源元件组成的二
端口网络
阻抗：描述二端口网络内部电阻和电容 的阻抗特性
导纳：描述二端口网络内部电导和电纳 的导纳特性
传输参数：描述二端口网络内部信号传 输的特性
反射系数：描述二端口网络内部信号反 射的特性
输入阻抗：描述二端口网络内部信号输 入端的阻抗特性
PART SIX
网络函数：描 述二端口网络 频率特性的数
学表达式
频率响应：二 端口网络在不 同频率下的应的图形
工具
阻抗匹配：二 端口网络在不 同频率下的阻
抗特性
频率响应法：通过 测量网络在不同频 率下的响应，得到 频率特性曲线
阻抗法：通过测量 网络在不同频率下 的阻抗，得到频率 特性曲线
信号传输中的能量守恒：信号在传输过程中，能量不会增加或减少，只会在传输 过程中进行转换
信号传输中的能量转换：信号在传输过程中，电能可以转换为磁能，磁能可以转 换为电能
能量守恒在信号传输中的应用：在信号传输过程中，可以通过能量守恒定律来优 化信号传输效率，提高信号传输质量。
功率匹配：在信号传输过程中，输入功率与输出功率相等 功率不匹配：输入功率与输出功率不等，可能导致信号失真或能量损失 功率匹配条件：输入阻抗等于输出阻抗 功率匹配方法：调整输入阻抗或输出阻抗，使两者相等
汇报人：
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
定义：二端口网络是一种线性 网络，其输入和输出端口之间 存在线性关系
二端口网络：由两个端口组成 的网络，可以描述为两个端口 之间的相互关系
分类：二端口网络可以分为无 源二端口网络和有源二端口网
络
无源二端口网络：由电阻、电 容、电感等无源元件组成的二
端口网络
有源二端口网络：由晶体管、 集成电路等有源元件组成的二
端口网络
阻抗：描述二端口网络内部电阻和电容 的阻抗特性
导纳：描述二端口网络内部电导和电纳 的导纳特性
传输参数：描述二端口网络内部信号传 输的特性
反射系数：描述二端口网络内部信号反 射的特性
输入阻抗：描述二端口网络内部信号输 入端的阻抗特性
PART SIX
网络函数：描 述二端口网络 频率特性的数
学表达式
频率响应：二 端口网络在不 同频率下的应的图形
工具
阻抗匹配：二 端口网络在不 同频率下的阻
抗特性
频率响应法：通过 测量网络在不同频 率下的响应，得到 频率特性曲线
阻抗法：通过测量 网络在不同频率下 的阻抗，得到频率 特性曲线
信号传输中的能量守恒：信号在传输过程中，能量不会增加或减少，只会在传输 过程中进行转换
信号传输中的能量转换：信号在传输过程中，电能可以转换为磁能，磁能可以转 换为电能
能量守恒在信号传输中的应用：在信号传输过程中，可以通过能量守恒定律来优 化信号传输效率，提高信号传输质量。
功率匹配：在信号传输过程中，输入功率与输出功率相等 功率不匹配：输入功率与输出功率不等，可能导致信号失真或能量损失 功率匹配条件：输入阻抗等于输出阻抗 功率匹配方法：调整输入阻抗或输出阻抗，使两者相等
152二端口等效网络PPT课件
Z11=Z1+Z2 Z12=Z21=Z2 Z22=Z2+Z3
从而得 T 形电路的阻抗
Z 1 Z 11 Z 12
•
I 1 Z1
Z3
Z 2 Z 12 Z 21 Z 3 Z 22 Z 21
+
•
U1
Z2
图（a）
•
I2
+
•
U2
互易网络
Z12=Z21
•
I1
Z11-Z12
+
•
U1
Z12
Z22-Z12
注意 (1) 两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏, 此时上 述关系式就不成立。例如：
2A 1A
+
5
10V
10
2A 1A
1A
2.5
2A 1A
++
5V 10V
1A 2.5 1A 2.5
1A
+
5V
1A
4A
+
10V
4A
YYY
2A 1A
1A
104A 2A5 2.5来自1A 2A-1A
2.5 2A
0
2.5 0
•
I1
+
•
U1
Y2
Y1
Y3
图（b）
•
I2
+
•
U2
若二端口内部含有受控源，则二端口的4个参数是相互独立 的。电路如图所示：
I1=Y11U1+Y12U2
I2=Y12U1+Y22U2+(Y21-Y12)U1
•
I1
-Y12
•
I2
+